Шахтерск расположен на расстоянии 60 км от г. Донецка, в восточной части Донецкой Народной Республики, на южных склонах Донецкого кряжа с ярко выраженными холмистыми равнинами. Город находится на высоте 200 м над уровнем моря (это одна из наивысших точек Республики). Граничит Шахтерск c Торезом, Зугресом, Кировским.
Основан в 1764 году как слобода полковника, графа Алексея Орлова Алексеево-Орловка в Области Войска Донского, насчитывающая в 1801 году 950 жителей, позже слился с посёлком Ольховское (основан в 1784 году, войсковым старшиной Васильевым, насчитывал в 1801 году 239 человека). Во второй половине 19-го века идёт активная разработка залежей каменного угля, в 1865 году имелось 2 шахты. Население слободы неуклонно возрастало, и к 1891 году здесь проживало 6 795 жителей и 671 иногородних. С 1900 года вблизи слободы функционирует шахта купца Абрама Катыка, вокруг которой к 1905 году сформировался посёлок Катык.
20 августа 1953 г. Катыковский район переименован в Шахтёрский. Так появился молодой город Шахтёрск.